【集萃網觀察】前 言
作為絲網制版用感光膠，它的物化特征需具備：光敏性、成像性和解像性；它的應用特征需具備：耐印性、穩定性和耐老化性。而它的適用性則要按產品的材料、種類、用途來區分。
1 感光膠的分類
1.1 按材料區分：常用的絲網制版感光膠有以下幾種
(1) 重鉻酸鹽
無機感光體系，以無機鹽見紫外光后使膠膜發生固化，用于早期的感光制版。
(2) 重氮樹脂
有機感光體系，利用重氮化合物見紫外光發生分解與水溶性高分子化合物發生固化，用于雙組份感光膠。
(3) 有機苯乙烯基吡啶鹽
有機感光體系，利用該化合物見紫外光發生光二聚化反應，形成不溶于水的高聚物，用于單液型感光膠。
1.2 按種類區分：有單液型和雙液型
(1) 單液型感光膠
是通過高分子聚合物鏈接感光性樹脂而形成的，直接使用。
(2) 雙液型感光膠
是由高分子聚合物與感光化合物分開組成的，需混合后，靜止消泡使用。
1.3 按用途區分：有耐水性和耐溶劑性：
(1) 耐水性感光膠
用于水性染料、涂料色漿、水性油墨、水性陶瓷釉漿等材料的制版印刷。
(2) 耐溶劑性感光膠
用于溶劑型油墨如，廣告、塑料、玻璃、金屬制品、電子、裝潢等行業的制版印刷。
2 感光膠的感光原理
絲網制版感光膠中的高分子聚合物本身不具備光學活性，而是由小分子的感光化合物(即光敏劑)在光照下而引起活性種，引起高分子化合物的交聯。
2.1 重鉻酸鹽感光膠感光原理 早期絲網制版感光膠是以重鉻酸鹽作感光劑與水溶性合成高分子化合物組成，重鉻酸鹽導致高分子化合物光固化的反應機理尚不十分清楚。但一般認為經過兩步反應進行。
首先，在供氫體（如聚乙烯醇）的存在下，六價鉻吸收紫外光后還原成三價鉻，而供氫體放出氫氣生成酮結構，其水溶性也因此減小。
然后，三價鉻離子有非共有電子，與具有酮結構的PVA 配位形成交聯固化結構，完成第二階段反應。（圖1）
在重鉻酸鹽水溶液中，Cr[VI]能以重鉻酸離子(Cr2O22-)、酸性鉻酸離子(HCrO4-)以及鉻酸離子(CrO42-)等形式存在。其中只有HCrO4-是光致活化的。它吸收250nm，350nm和440nm附近的光而激發。因此，使用的高分子化合物必須是供氫體，否則不可能形成HCrO4-。
重鉻酸鹽的產品常含有游離酸，即使純度高的重鉻酸鹽也不例外。不同的樣品，PH值也不一樣，這樣就會造成感光層的感光度和保存性變化。
重鉻酸鹽感光膠中的高分子化合物必須具備：
(1)可被氧化性和水溶解性，并在干燥后能生成一個連續而柔軟的膠膜，沒有額外的吸濕性；
(2) 在溫度高的情況下，膠膜不發粘；
(3) 對有效光有高度的透光性。
2.2 重氮感光膠感光原理
重氮化合物在光照射下其重氮鹽分解成自由基，分解出的自由基殘基從聚乙烯醇上的羥基奪氫形成聚乙烯醇自由基。最后自由基偶合，形成在溶劑中不溶的交聯結構。（圖2）
重氮化合物與聚乙烯醇曝光聚合后顯影成像的網版，因聚合物固化與絲網版粘合在一起呈不溶水性，未見光處未光聚合反應部份呈水溶性，顯影后形成浮雕圖像。
2.3 單組份感光膠感光原理
日本對甲醛基苯乙烯基吡啶季胺鹽與PVA縮合，得到聚乙烯醇環縮醛苯乙烯基吡啶季胺鹽稱(SBQ)。這是一個水溶性光敏樹脂，經紫外光曝光后發生光二聚反應，形成不溶于水的高聚合物。（圖3） 3 感光膠的應用
三種類型的感光膠，重鉻酸鹽感光膠、重氮感光膠和SBQ感光膠的應用。
3.1 重鉻酸鹽感光膠 早期的絲網制版感光膠，以重鉻酸鹽與天然高分子明膠、動物膠組成。影響其進一步發展的主要點是：溶液易受凍、霉變；膠體光固化后，遇水會膨脹，長期浸水仍能溶解；存放后膠膜會脆裂。合成高分子的開發，聚乙烯醇粘合劑被引起關注。它的水溶液與重鉻酸鹽組合，膠體的穩定性明顯提高，制版質量也明顯提高。在使用中，同一膠質的溶液，重鉻酸鹽光敏劑量大比量小感光快(但不能過多)；交聯度也增大，耐酸性也增強。不足之處：暗反應，溶液穩定性差；現配現用，制版寬容度小；分辨率低，影響制版精度。同時六價鉻離子，會造成公害。這些都與重鉻酸鹽的化學性質有關。
3.2 重氮感光膠
70年代開始，國內重氮感光膠產品還處于開發階段，至現在已呈飛越式發展，應用領域不斷擴大，迄今為止在國內外仍占主要地位。
目前在印染、印刷等行業絲網制版應用的產品，其用途可分為水溶性和溶劑型。
3.2.1 水溶性產品用于印染織物、服裝、針織、T恤及陶瓷裝飾等行業絲網制版印花，其特性可分為以下幾種類型
(1) 強耐印型： 耐酸堿、耐化學品，適用于活性、酸性染料、雕印和膠漿等印花；
(2) 快速顯影型：無需壓力顯影，適用于打樣版和小批量印花；
(3) 高粘度型： 高粘度膠液，適用于厚織物、低目數的網版印花；
(4) 高分辨率型：清晰性好，適宜做高精度、網點、精細花型，用于高目數網版印花。
3.2.2 溶劑型產品用于塑料、玻璃、紙張、彩色廣告、包裝裝潢、電子儀器等行業絲網制版印刷，適用于溶劑性油墨。(此內客在這里不作專題論述)
3.2.3 制版工藝
(1) 洗網液選用弱堿性洗滌劑溶液，擦洗絲網上的油脂、污漬，改善感光膠對絲網的潤濕性和粘附力。沒洗的絲網會使感光膠膠層出現斑點和砂眼，影響附著牢度，降低耐印力。
(2) 感光膠膠層干燥，在35-40℃有循環風烘房，干燥20-30min。超過50℃以上，膠層會產生熱交聯反應，影響顯影，影響解像性。但是，完全干燥的膠層才能達到所需要的感光度。
(3) 感光膠的曝光體系主體是光敏劑和光源，之間的相關性對曝光的好壞是至關重要的。重氮感光膠的吸收光的波長范圍在350-420nm，最大吸收峰在380nm，而在這個區域內輸出比較豐富光源有高壓汞燈、碘鎵燈、紫外曬版燈，這幾種光源有利于在曝光中發揮較高的感光效率。
(4) 顯影和二次曝光，未感光部分呈水溶性吸收水分后膨脹，有明顯的花紋圖案出現。承印面用有壓力水沖洗，刮印面用無壓力水淋洗，除去網孔內的水分，防止塞網。制成的網版顯示出了良好的解像性，再進行二次曝光，這是提高網版牢度的一個很重要過程。
3.2.4 重氮感光膠特性 (1) 重氮感光膠主要成份是膠體和感光劑，膠體起成膜作用，它決定版膜的耐印性、耐溶劑性、耐老化性。感光劑在紫外光區域起光化學反應，并與膠體聚合光交聯，形成不溶于水的化合物，感光劑決定著感光膠的感光度、分辨力、清晰性。
(2) 重氮感光膠以雙組份形成商品化，因重氮化合物具有強吸水性，混合后的感光膠液，長時間存放會引起水解而變得不溶于水，不滿足長期貯存的需求。一般以粉末重氮樹脂與膠體分開儲存，使用時混合。
(3) 重氮感光膠在曝光時，膠層如沒有徹底干燥，這樣感光后的膠層就不會充分固化。實踐證實，曝光時光源所發生熱量不會使膠層得以干燥，膠層末干燥引起的膠膜不牢與曝光不足產生的膠膜不牢，是一樣的。
(4) 重氮感光膠不可能既耐水、又耐溶劑；既耐印力強、又易脫膜回收；既有很高的固含量、又能快速曝光；這是重氮化合物化學性質決定的。而這些正是單液型感光膠的特點。現代絲印中，除常規的網印外，發泡網印、植絨網印和浮雕網印都可采用重氮感光膠來制作，這是其它印刷不能取代的。
重氮感光膠良好的制版性能，高寬容度、高分辨率，污染小、利于推廣應用。
3.3 單液型感光膠
單液型感光膠，日本給它取名叫SBQ感光膠，全稱叫‘聚乙烯醇環縮醛苯乙烯基吡啶鹽樹脂感光膠’，最早由日本著名專家角田隆弘在80年代初宣布由他們研發的新一代感光膠，其性能優于重氮感光膠。
單液型感光膠，外觀為水溶性乳狀液，再加以藍色、紫色等顏色，以單組份形成商品化。
3.3.1 單液型感光膠性能
(1) 單組份，可直接制版；
(2) 分辨率高，宜網點、精細線條制作；
(3) 光交聯程度高，架橋性優異，能獲高清晰圖像；
(4) 耐高溫、高濕，宜做預制感光版；
(5) 高感光度，深層光固化好，宜做厚膜膠；
(6) 無公害、不污染環境。
3.3.2 單液型感光膠特性
單液型感光膠的感光波長在315-430nm，最大吸收峰為370nm，感光度高于重氮感光膠4-5倍。該感光膠在紫外光照射下發生光二聚化反應，形成不溶于水的高分子聚合物。利用這一感光特性，來直接制作網印感光版。因具有良好的熱穩定性及深層光固化，又可作為PS感光版和厚膜版的良好基材。
3.3.3 單液型制版工藝 單液型感光膠制版方法與重氮感光膠基本相同，區別是一個直接使用，一個需要混合配制。而更主要區別是曝光時光化學反應的不同，單液型是二聚化反應，生成二聚產物；重氮型是光交聯反應，使膠層光硬化。了解光化學反應，有利于曝光光源選擇。
3.3.4 單液型感光膠用途
當苯乙烯基吡啶鹽樹脂與耐水性高分子聚合物組成，其適用性質，則為耐水性感光膠，用于水性染料、涂料色漿、水溶性油墨和水性陶瓷釉料；當苯乙烯基吡啶鹽樹脂與耐溶劑性高分子聚合物組成，其適用性質，則為耐溶劑性感光膠，用于溶劑型油墨；當苯乙烯基吡啶鹽樹脂與耐水、耐溶劑性高分子聚臺物組成；其適用性質，則為耐水、耐溶劑性感光膠。所以，當采用的高分子聚合物性質不同時，則其適用性不同。
單液型感光膠由于原材料成本高，在織物印花上較少使用，而用在油墨印刷上多于織物印花。 4 結束語
以上介紹了絲網制版三種類型感光膠，其中重點探討了重氮感光膠系列化產品特性和作用。選擇時要考慮被印物的綜合因素：(1)織物的類型，(2)絲網的目數，(3)圖案花型的分辨率，(4)耐印牢度，(5)耐化學性等。可以預見，在未來一段時間內，重氮感光膠無論是適用于織物印花的耐水性型的，還是適用于印刷、電子等耐溶劑型的，仍將是網印制版感光膠的主流。但應該看到，在網印制版領域，含吡啶鹽類等結構的感光膠迅速發展，為網印業有更多適用產品，拓展了選擇范圍。 來源: 中國印染行業協會 作者：朱建華 施玉梅 王云根
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